Регулятор напряжения ваз своими руками
Даже достаточно мощный генератор автомобиля ВАЗ 2110 в наши дни уже далеко не всегда справляется с постоянно растущим количеством потребителей электроэнергии, что приводит к возникновению ситуаций, когда его выходное напряжение падает ниже критичного значения (когда прекращается заряд аккумуляторной батареи). Впрочем, и эта проблема имеет свое решение и оптимальным вариантом является установка трехуровневого регулятора напряжения.
Изготовление трехуровневого регулятора напряжения на штатной основе
Для реализации данной задачи нам понадобятся:
- Две сборки 25CTQ045 ( с диодами использующими эффект барьера Шоттки), обеспечивающих падение напряжения до 0,4В. Такие сборки выдерживают ток 30А, однако если в руки попадутся менее мощные, то можно установить и их (номинала в 5А вполне хватит). Как вариант можно использовать диоды MBR1545;
- Радиаторы для охлаждения диодов;
- Трехпозиционный тумблер с параметрами среднего положения 125В/6А для постоянного тока и 250В/3А для переменного;
- Пластмассовый корпус подходящего размера (подойдет корпус от блока центрального замка);
- Крепление для корпуса устройства (можно использовать планку крепления электропривода замка дверей);
- два куска провода различных цветов с диаметром, позволяющим протянуть их через прорезь в крышке генератора ( в нашем случае красный и черный);
- пластмассовый фиксатор для удержания проводов в корпусе регулятора.
Схема подключения диодов выглядит следующим образом:
При этом, при установке переключателя S1 в положение «1», генератор эксплуатируется в штатном режиме - диоды исключены из работы.
Установка тумблера S1 в положение «3» обеспечивает подключение одного диода, в результате чего выходное напряжение генератора возрастает на 0,3-0,4В.
Перемещение переключателя в положение «2» подключает к работе два диода Шоттки (соединенных последовательно), соответственно и напряжение увеличится на 0,6-0,8В.
Примерное расположение деталей схемы в корпусе показано на фото ниже (к «входу» подсоединяем красный провод, а к «выходу» - черный).
Для обеспечения подключения нашего самодельного диодного устройства к генератору, красный провод снабжаем клеммой «папа» (его мы соединим с «мамой» провода, идущего от диодного моста). В свою очередь черный провод дополняем контактом типа «мама» и его подключаем к клемме возбуждения регулятора напряжения. Как уже указывалось выше, провода протягиваем через щель в пластмассовой крышке генератора.
На последнем этапе монтажа закрепляем корпус устройства в любом удобном месте (подальше от сильных источников тепла).
Установка трехуровневого регулятора напряжения заводского изготовления
Установка трехуровневого регулятора напряжения выполняется в следующей последовательности:
- Во избежание проблем отсоединяем от минусовой клеммы аккумулятора соответствующий силовой провод;
- При помощи ключа на «10» отворачиваем на генераторе гайку М6 и отодвигаем провода;
- Отсоединяем от генератора колодку с проводами и, отжав защелки, снимаем с него защитный кожух;
- Откручиваем винты крепления регулятора напряжения и отсоединяем его;
- На место старого регулятора устанавливаем щеткодержатель нового устройства (выходящий провод, для надежности, можно дополнительно укрепить герметиком);
- Жгут идущий от щеткодержателя к корпусу трехпозиционного регулятора протягиваем вдоль штатной проводки, фиксируя его пластиковыми хомутами;
- Корпус регулятора закрепляем в любом удобном месте, не забывая обеспечить наличие надежной «массы»( вплоть до того, что протягиваем дополнительный шунтирующий провод, соединяющий регулятор с корпусом генератора).
На заключительном этапе подсоединяем «минус» аккумулятора, запускаем двигатель и проверяем работу системы электроснабжения с изменением нагрузки от минимальной до максимальной.
В общем, давным давно, я занимался различными поделками, переделками различных РР.
Родная схема меня с первого года владения авто не устраивала, падением напряжения, мерцанием ламп.
Где то читал про установку в генераторы нового реле регулятора шеви нив, у которого есть два доп провода, один подключается к выходной клемме генератора, для контроля и поддержания напряжения, и второй провод, который подключается к одной из обмоток статора, по нему схема определяет работу генератора по оборотам.
Так как изначальный вариант, с установкой в сам генератор, меня не устраивает по нескольким причинам, нет смысла трогать, хорошие притёртые щётки генератора.
Да и расположение генератора, когда выхлопная система нагревает заднюю часть генератора, из-за чего сильно падает напряжение, не имеет смысла, да и перегрев схемы реле регулятора таким образом, приводит к отказам.
Поэтому, купил первый вариант своей самоделки, реле регулятор орбита, для шеви нив, кое как отделил острыми кусачками таблетку от щёточного узла, припаял к таблетке штекер, чтоб можно было заменить в случае чего на другое реле, это занимает минуту делов.
В первом варианте, так как реле регулятор орбита, имел регулировку по минусовой цепи, я с выходной клеммы генератора плюс подключил напрямую на щеточный узел, минус от щёток подключил проводом к РР.
Такое РР получилось, явление временное, корпус и доп примочки уже придуманы, рр шнивы второе есть на растерзание, будут и щётки в запасе и сама таблетка. На надписи не обращайте внимание, писал по памяти. df это w, ш- это df, L это D.
Схема подключения была сделана после экспериментов, немного своя.
Меня не устраивало в реле регуляторе Орбита, то что невозможно изменить выходное напряжение, были эксперименты с доп диодом, но РР просто сначала не запускался.
В таком варианте, не заработало, с доп диодом в плюсовую цепь.
Посоветовавшись с хорошим человеком McSystem, который хорошо разбирается в авто электронике, мои идеи с диодами в другие цепи он забраковал. Посидел подумал над схемой, вспомнил что и как у меня подключено в машине к РР, , подумал, а почему бы не использовать падение на минусовом проводе, который штатно используется, от двигателя к аккумулятору.
Отключил минусовой провод, который я подключал к РР от массы генератора, и сделав другой провод, подключил его от клеммы минусовой акб напрямую, завёл машину, зарядка появилась! стало уже не 14.2 а уже 14.5, стрелка вольтметра стала меньше реагировать на включение разных потребителей.
Потом были эксперименты, с подключением диодов в минусовую цепь, напряжение поднималось, но точно выставить 14.8, не было возможности.
В общении с McSystem, понял, что то что мне надо, по моим хотелкам, делает ВТН.
Нашел то что мне нужно по части схемы, я купил через интернет магазин, с доставкой, Регулятор напряжения 9444.3702 (аналог 7931.3702-01 нового поколения)
Попутно искал из чего сделать корпус, вариант с радиаторами что у меня были в наличии, отпали, хотелось иметь более удобный корпус. был найден на али корпус aliexpress.ru/item/32907453963.html за небольшую сумму 190,94 руб.
Что я ещё хотел, это видеть напряжение на акб в момент работы генератора, опять прошерстил али и нашел небольшой удобный индикатор, по моему он был трёхпроводным на момент покупки, либо я сам разделил цепи питания и контроля, уже не помню. aliexpress.ru/item/32907579182.html
Далее, после получения РР, в целях понять что и как работает, чтоб изменить выходное напряжение, была практически полностью нарисована схема РР, по ней выяснил какое сопротивление отвечает за выходное напряжение, вместо него припаял аналогичное по сопротивлению и подстроечное, от лабораторного блока питания. настроил срабатывание на 14.8.
Пока у меня всё смонтировано внутри корпуса и в собранном виде регулировки не имеет, но это пока!
Дополнительно, схема индикатора не спроста имеет три провода, необходимо чтоб индикатор мог измерять напрямую напряжение на акб, не расходовать энергию, пока генератор не работает, и включатся когда генератор работает, с минимальными затратами, для этого нужны две детали, диод и конденсатор, в моём варианте, диод 1n4007 и конденсатор 47мкф 50 вольт, подключено от контакта входа РР с обмотки статора.
Когда генератор работает, там будет напряжение, выпрямленное диодом и конденсатором, от него и питается индикатор.
Получилось такое устройство.
Схему подключения, пришлось изменить, так как у реле регулятора ВТН, регулирующий транзистор стоит в плюсовой цепи.
От щеточного узла генератора, на пайку, подключено два провода в силиконовой изоляции, от авто аккустики, примерно 2.5мм. С генератора получается идёт три провода, два на щётки, один на обмотку статора.
Плюс и минус на реле регулятор, подключены проводами не менее 2.5мм.
В таком варианте включения, компенсируется падение на штатном проводе, идущем от генератора.
Но штатному проводу уже куплена достойная замена.
Минусовой провод, идёт двумя толстыми косами до кузова и до акб, и от акб до кузова коротким проводом, сечение 16 квадрат.
Ах да, совсем забыл, самое главное.
Сопротивление на плате, которое отвечает за выходное напряжение генератора, находится внизу платы по центру, с маркировкой 2202. 22 кОм.
В общем, всё или не всё понятно, пишите.
Я уже планирую делать третий вариант РР, с той же платой, но ещё с дополнительной платой, обогрева акб, проще будет всё коммутировать и прочее.
Плата обогрева заводская, её показывать смысла нет, её никто не смог опознать по фото.
Разбирался с алгоритмом и подключением сам. Она тоже работает автоматическом режиме, при повышении напряжения, когда генератор работает, и акб ниже температуры стабилизации по датчику температуры, включается подогрев, отключается при падении напряжения ниже 13 вольт, отключается с прогревом нагревателей по термодатчику.
Дополнительный подогрев акб, необходим зимой, чтоб хоть немного подогревать акб.
На эту тему можно погуглить, термокожух акб с подогревом.
Очень помогает акб, переносить сильные морозы.
Расчленёнку блока, пока сделать не могу, блок закреплен чёрной изолентой ))
Но если будет много желающих, могу сделать.
В блоке плата приклеена на термоклей, плата изолирована предварительно, термостойким скотчем, чтобы небыло утечек на корпус через 5 отверстий в плате.
После пайки, отмыть плату спиртом, и желательно после проверки, покрыть лаком, это важно!
Резистор регулировки напряжения, составлен из последовательно соединенного сопротивления 22 килоом и подстроечного резистора герметичного. У меня он ещё наверно моего возраста.
При отсутствии напряжения через лампочку в приборке, РР не потребляет ток вообще!
Тот провод, что шел с приборки через лампочку, подключается уже не к генератору, а к внешнему реле регулятору.
Всё же думаю надо, сделать расчленёнку блока, чтоб прояснить все тонкости.
На словах объяснить сложно, да и забываю уже, что ставил и что куда припаяно на плате.
Стабилизатор напряжения в бортовой электросистеме автомобиля – самый важный узел без всякого преувеличения. От качества его работы будет зависеть не только стабильность и длительность срок эксплуатации аккумулятора. При этом даже вполне исправное устройство стабилизации не всегда дает гарантию соответствия напряжения и качества питания электросети автомобиля. Нередко автолюбители задаются вопросом как сделать реле регулятор напряжения генератора более надежным – обратиться к специалистам СТО, собрать или усовершенствовать самостоятельно? Вариантов много.
Современные стабилизаторы
На современном автотранспорте, как правило, устанавливаются автоколебательные реле. Они работают по принципу отключения питания катушки возбуждения при достижении напряжения верхнего предела 13,5-13,8 В и подключения при нижнем пороге напряжения 14,5-14,6 В.
Таким образом, выходное напряжение постоянно колеблется. Теоретически это не считается недостатком, так как напряжение не выходит за допустимые рамки. Все же это не совсем безопасно. Наверняка опытные водители знают, что слабым местом у этого вида реле являются переходные моменты, когда резко меняются обороты ротора или нагрузочный ток. Особенно неблагоприятный момент возникает при большом токе нагрузки на малых оборотах. В эти моменты колебания напряжения часто превышают верхний порог. За счет кратковременности таких скачков аккумулятор не выйдет со строя сразу, но каждый раз его емкость и соответственно ресурс сокращается.
Решают эту проблему по-разному. Иногда автолюбители просто меняют автоколебательное реле на устаревшее контактно-вибрационное. Более оптимальным решением станет заменить реле на широтно-импульсный стабилизатор или модернизировать «родной» с помощью небольших дополнений.
ШИ-стабилизатор
Широтно-импульсные стабилизаторы характеризуются более стабильной работой, то есть в сеть автомобиля подается почти постоянное напряжение, а небольшие отклонения в пределах нормы носят плавный характер. В схеме устройства использованы те же детали, что и в оригинале, но в то же время включена микросхема К561ТЛ1. Это позволило собрать мультивибратор и формирователь коротких импульсов на 1-м узле. Также упрощен узел управления выходным ключом за счет применения полевого транзистора, повышенной мощности.
Цикл работы стабилизатора
С включением зажигания на выходе триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень. В следствии, этого током зарядки конденсатора СЗ открывается транзистор VT1. Он в свою очередь начинает подавать на входы элемента DD1.2 высокий уровень, единовременно разряжая конденсатор С4. С появлением на выходе низкого уровня DD1.2 открывает полевой транзистор VT3. Ток с вывода стабилизатора протекает обмотку возбуждения генератора.
После прекращения импульса на выходе DD1.1 образуется высокий уровень и транзистор VT1 закрывается. Происходит зарядка конденсатора С4 током, проходящим через резистор R5 от генератора, который управляется транзистором VT2. В то время как напряжение на конденсаторе С4 опуститься до нижнего предела переключения триггера DD1.2, он переключится. На его выходе возникнет высокий уровень, который закроет транзистор VT3. В целях защиты входных цепей микросхемы DD1 напряжение конденсатора С4 ограничивается диодом VD4, что при его последующей зарядке не приведет к переключению DD1.2. Когда же на выходе генератора снова формируется импульс низкого уровня, процесс начинает повторяться.
Таким образом, стабилизация осуществляется длительностью включенного состояния полевого транзистора, а процессом управляет измерительное устройство, а также генератор тока. Когда возрастает напряжение на выводе генератора нарастает ток коллектора транзистора VT2. При увеличении ампеража конденсатор С4 начинает заряжаться быстрее и продолжительность включенного состояния транзистора VT3 уменьшается. В следствии ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора уменьшается и, конечно же, уменьшается выходное напряжение генератора.
При понижении напряжения на выводе от генератора ток на коллекторе транзистора VT2 снижается. В результате время зарядки конденсатора С4 возрастает. Это приводит к более длительному периоду включенности транзистора VT3 и ток, который протекает через обмотку возбуждения генератора, возрастает. Выходное напряжение генератора также увеличивается.
Широтно-импульсный стабилизатор своими руками
Хотя эффективность представленного реле и его серийного производства устройство трудно найти в продаже. К тому же узнать о нем что-либо у продавцов консультантов не всегда удается. Поэтому если есть опыт в радиотехнике, реле регулятор напряжения генератора можно собрать своими руками.
Для приведенной выше принципиальной схемы можно применить следующие элементы и их альтернативные замены.
Модернизация регулятора напряжения
Это еще один вариант улучшить качество работы реле и устойчивость его к переходным моментам. За основу взято стандартное реле 50.3702-01, в схему которого добавили всего один резистор и конденсатор.
На схеме доработка обозначена красным цветом и, как видно, не требует больших усилий и особого опыта в радиоэлектронике. При увеличении напряжения в бортовой электросети, конденсатор С2 начинает заряжаться. При это часть тока протекает через базу транзистора VT1 и по величине пропорционален скорости роста напряжения. Это приводит к открытию транзистора VT1 и закрытию транзисторов VT2 и VT3. При этом происходит спад тока в катушке возбуждения, причем более ранний, чем без дополнительной установленной цепи. Это позволяет значительно уменьшить колебания напряжения в сети или вовсе их исключить. То же самое касается и снижения напряжения. Другими словами, рамки допустимого напряжения сужаются, а плавность стабилизации повышается.
На данной схеме также можно внедрить еще одно рациональное предложение. Как известно, выходное напряжение генератора оптимизируется в зависимости от окружающей температуры и зимой должно быть выше на 0,8 В, достигая где-то 14,6 В. По стандарту сезонная подстройка выполняется снятием или установкой перемычек S1, S2 и S3. Установка перемычек исключает из схемы резисторы R1, R2 и R3 и напряжение на выходе возрастает. При снятии перемычек транзисторы снова включаются в работу и напряжение падает. Чтобы этого не делать, упомянутые транзисторы можно заменить одним подстроечным и регулировать выходное напряжение проще и с большей точностью.
Привет всем.
Хочу поделиться с вами еще одним устройством, сделанным мною, для установки на ВАЗ 2105.
Это реле регулятор напряжения. Вот схема:
Данный реле регулятор был сделан по причине того, что заводской не понравился.
Максимальный ток нагрузки – 8А.
Максимально допустимое напряжение на обмотке возбуждения (во время скачка при коммутации) – 200 в.
Постоянный уровень напряжения поддерживается опираясь на стабилитрон.
В наличии диодная защита выхода от скачков напряжения, и конденсатор от того же.
Основные отличия от заводского:
1. Выдержаны мощности резисторов.
2. Более высокая чувствительность и быстродействие в следствии использования другого принципа балансировки на нужном напряжении.
3. Независимость от температуры. В заводском есть резисторы, которые при охлаждении (нагревании) меняют сопротивление, меняя при этом опорное напряжение.
4. Отсутствие «непаяных» соединений, что исключает возможность окисления и нарушения контактов от влаги и времени.
5. Выдержан размер радиатора силового транзистора. В заводском он маленький, и стоит оно на генераторе, в следствии чего иногда перегревается и сгорает.
В заводском РР есть функция регулирования бортового напряжения переменным резистором, его ползающий контакт от времени может окислиться и его настройка «поплывет», бортовое напряжение собьется. Кроме того оно термозависимо, сопротивление меняется от температуры окружающей среды и как следствие изменение напряжения на выходе генератора.
У меня опора на стабилитрон и только, он не зависит от температуры и впаян. Не окислиться и не изменит опорное напряжение от температуры. Регулировать бортовое напряжение нельзя, но мне кажется что это и не нужно, зачем если оно правильно и всегда одинаково.
Установил я все это в отдельный корпус, с большим радиатором из алюминиевого листа. Заводское РР выпотрошил и сделал щеточный агрегат, из которого выходят два провода выдержанного сечения. Все пропаяно.
Иногда аккумуляторная батарея ВАЗ 2107 по каким-то причинам перестаёт заряжаться, или заряжается очень слабо. Перебрав массу вариантов, автовладелец рано или поздно добирается и до регулятора напряжения на генераторе ВАЗ 2107. Можно ли проверить исправность этого устройства, не обращаясь в автосервис? Можно! Попробуем разобраться, как это делается.
Назначение регулятора напряжения
О назначении регулятора напряжения нетрудно догадаться из названия этого устройства. Задача регулятора — поддерживать силу тока, идущего с генератора, на таком уровне, чтобы напряжение, вырабатываемое тем же генератором, всегда держалось в заданных пределах.
При этом оно не должно зависеть от скорости вращения генератора. И потребляемый автомобилем ток тоже не должен оказывать влияние на напряжение, создаваемое автомобильным генератором. За выполнение всех этих задач на автомобиле ВАЗ 2107 и отвечает регулятор напряжения генератора.
Разновидности и расположение регуляторов напряжения
Как известно, автомобиль ВАЗ 2107 начали выпускать очень давно. И в разные годы на него устанавливались не только разные двигатели, но и разные регуляторы напряжения. На самых ранних моделях реле-регуляторы были внешними. На более поздних «семёрках» регуляторы были внутренними трёхуровневыми. Рассмотрим эти устройства подробнее.
Внешний регулятор напряжения ВАЗ 2107
Именно внешний регулятор напряжения многие автомобилисты по старинке называют «реле-регулятор». Сегодня внешние регуляторы напряжения можно увидеть лишь на очень старых «семёрках», выпускавшихся до 1995 года. На этих автомобилях устанавливался старый генератор модели 37.3701, который и комплектовался внешними реле.
Располагался внешний регулятор под капотом автомобиля, он крепился на левой передней колёсной арке машины. Как правило, внешние реле были сделаны на базе единого полупроводника, хотя после 1998 года на некоторых ВАЗ 2107 встречались внешние регуляторы, выполненные на общей печатной плате.
У внешних реле были определённые достоинства:
- заменить внешний регулятор было достаточно просто. Он держался всего на двух болтах, добраться до которых не составляло труда. Единственная ошибка, которую мог допустить новичок при замене этого устройства — это перепутать местами клеммы 15 и 67 (они на регуляторе располагаются рядом);
- стоимость внешнего регулятора была вполне демократичной, а продавались они практически во всех автомагазинах.
Разумеется, у устройства были и недостатки:
- громоздкая конструкция. По сравнению с более поздними электронными регуляторами внешнее реле кажется очень крупным и занимает слишком большой объём подкапотного пространства;
- низкая надёжность. Внешние вазовские регуляторы никогда не отличались высоким качеством. Трудно сказать, чем это обусловлено: низким качеством отдельных комплектующих или плохим качеством сборки самого устройства. Но факт остаётся фактом.
Внутренний трёхуровневый регулятор напряжения
Внутренние трёхуровневые регуляторы напряжения начали устанавливать на ВАЗ 2107 начиная с 1999 года.
Эти компактные электронные устройства встраивались непосредственно в автомобильные генераторы.
Такое техническое решение имело свои плюсы:
- компактные размеры. На смену полупроводникам пришла электроника, так что теперь регулятор напряжения умещался на ладони;
- надёжность. Всё просто: ломаться в электронных устройствах особо нечему. Единственная причина, из-за которой мог сгореть трёхуровневый регулятор — это короткое замыкание в бортовой сети.
Недостатки тоже имеются:
- сложность замены. Если с внешними регуляторами особых проблем не было, то для замены внутреннего реле автовладельцу вначале надо добраться до генератора. Для этого ему придётся снять воздушный фильтр и пару воздуховодов, что требует терпения и времени;
- сложность приобретения. Как известно, ВАЗ 2107 давно снят с производства. Так что достать новые комплектующие на «семёрку» с каждым годом становится всё сложнее. Разумеется, это правило распространяется не на все детали. Но внутренние трёхуровневые регуляторы напряжения для ВАЗ 2107 как раз входят в число деталей, найти которые сегодня не так-то просто.
Демонтаж и проверка регуляторов напряжения на ВАЗ 2107
Сначала определимся с инструментами и приборами, которые потребуются для работы. Вот они:
- бытовой мультиметр;
- рожковый ключ на 10;
- отвёртка плоская;
- отвёртка крестовая.
Последовательность работы
Если у водителя возникли подозрения о поломке регулятора напряжения, то первое, что он должен сделать — проверить напряжение, выдаваемое аккумулятором.
-
Двигатель автомобиля глушится, открывается капот. С помощью мультиметра измеряется напряжение между аккумуляторными клеммами. Если оно упало ниже 13 вольт (или наоборот, повысилось выше 14 вольт), то это говорит о поломке регулятора.
Видео: проверяем регулятор напряжения на ВАЗ 2107
Как и любое другое устройство, регулятор напряжения может сломаться внезапно. А особенно тяжело водителю приходится, если поломка случается далеко от дома. Удивляться тут нечему: водителей, постоянно возящих с собой запасные регуляторы, ещё поискать. Но даже в такой непростой ситуации способ добраться до дома (или до ближайшего сервисного центра) всё же есть. Но быстро доехать не получится, потому что каждый час придётся лезть под капот и снимать клеммы с регулятора напряжения. А потом с помощью подходящего куска изолированного провода замыкать плюсовую клемму аккумулятора и контакт «Ш» на регуляторе. Делается это для того, чтобы заряжающий ток не превысил отметку в 25 ампер. После этого клеммы регулятора возвращаются на место, а автомобиль заводится. На нём можно ехать минут 30, при этом следует включить максимальное количество потребителей энергии — от фар до магнитолы. А через 30 минут следует опять остановиться, и снова проделать всю вышеуказанную процедуру, так как без этого аккумулятор просто перезарядится и закипит.
Итак, проверить регулятор напряжения на ВАЗ 2107 под силу даже начинающему автолюбителю. Всё, что для этого требуется — умение пользоваться мультиметром и отвёрткой. Выполнение перечисленных выше рекомендаций позволит автовладельцу сэкономить около 500 рублей. Именно столько стоит в автосервисе проверка и замена регулятора напряжения.
Читайте также: